问题 问答题

如图所示,矩形斜面ABCD倾角θ=37°,AD=BC=2m,AB=DC=1.5m,有一小立方体铁块P(可当作质点)质量为2kg,能够静止在斜面上,现对小铁块P施加一个向右的平行于AB的拉力T,小铁块恰好沿对角线AC匀速下滑,求:

(1)拉力T的大小;

(2)小铁块P与斜面间的动摩擦因数;

(3)若要使小铁块沿AB匀速滑动,需在平行于斜面的平面内对P施加一个拉力的大小和方向.(其中方向只需求力与AB的夹角的正切值即可)

答案

(1)根据几何知识得到,tanα=

DC
AD
=
1.5
2
=
3
4
,得α=37°.

当小铁块沿对角线AC匀速下滑时,对小铁块进行受力分析:

   G′=mg?sin37°=12 N

T=G′?tan37°=12?tan37°=9 N

(2)N=mg?cos37°=16 N

f=

G′
cos37°
=15 N

又因为f=μN,所以μ=

f
N
=
15
16
=0.94

(3)当小铁块沿AB匀速滑动时,如图所示,对小铁块进行受力分析,

由图可知:T′=

f2+G′2
=3
41
N=19.2N

设T′与AB的夹角为θ,则tanθ=

G′
f
=
12
15
=
4
5

答:

(1)拉力T的大小为9 N;

(2)小铁块P与斜面间的动摩擦因数为0.94;

(3)若要使小铁块沿AB匀速滑动,需在平行于斜面的平面内对P施加一个拉力的大小为19.2N,方向为tanθ=

4
5

选择题
单项选择题 B型题